JP2002014524A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents
電子写真画像形成装置Info
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Abstract
ずれを防止し、ピント不良の無い、画質の優れた画像形
成装置を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム11にLEDヘッド12によっ
て選択的な露光を行い潜像を形成し、該潜像を現像剤で
現像して記録媒体に転写する電子写真画像形成装置にお
いて、装置本体に対する前記LEDヘッド12の位置決め
部として、該LEDヘッド12の長手軸回りの角度を規定
する部位を3ヶ所設けたことを特徴とする。
Description
光手段によって選択的な露光を行い潜像を形成し、該潜
像を現像剤で現像して記録媒体に転写する複写機やプリ
ンタ等の電子写真画像形成装置に関する。
置では、画像書込み方式(露光方式)として、レーザ走
査方式や、以下に説明するLED露光方式が、実用化さ
れている。
的に並べた発光手段よりの発光を、結像手段を用いて、
像担持体表面に結像させることにより、像担持体表面に
潜像を形成する方式である。
を大幅に小型化できる利点がある。複数の画像形成部を
備えて成る、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置
において、その効果は特に大きい。
るLEDアレイと、結像手段であるセルフォックレンズ
アレイとをユニット化する。露光ユニット(露光手段)
であるLEDヘッドは、光路長を所定の範囲に管理する
ために、感光体に対し深度方向に数十ミクロンのオーダ
ーで厳しく位置調整する必要がある。
る位置決め方法について、図を用いて説明する。
12の斜視説明図である。図11は側面説明図である。
ぞれベース部材23,24が、固設されている。そして、ベ
ース部材23,24には、それぞれLEDヘッド12の支持部
材であるピントピン31,32が、深度方向(y方向)に移
動自在に止められている。
合部はネジとなっており、ピントピン31,32を回転させ
ることで、ベース部材23,24に対しピントピン31,32の
高さが変化する。LEDヘッド12は、前後2箇所のピン
トピンの台座31a,32a部に搭載される。上述したよう
にピントピン31,32を回転調整することで、ピントピン
の台座31a,32aは高さ方向に変位し、これに伴って露
光手段であるLEDヘッド12の深度方向の位置調整が成
される。
ピン31,32のネジ部には、緩み止めおよびガタ取りを目
的として、ボンド(登録商標)が全周に予め塗布されて
いる。また、ピントピン31,32の先端部には、ドライバ
ーを用いて、回転調整が出来るように、スリワリが設け
られている。
の貫通孔が、2箇所設けられている。一方、ピントピン
31,32には、台座の上部に軸形状が設けられている。貫
通孔である丸孔121、丸長孔122は、それぞれ、ピントピ
ンの軸根元部31b,32bと嵌合する。これにより、LE
Dヘッド12は、平面座標系(x−z座標系)において位
置決めが成される。次いで、不図示の弾性的な固定手段
を用いて、LEDヘッド12を、ピントピンの台座31a,
32aに対し、図11の矢印A方向に付勢して固定する。以
上で、LEDヘッド12の位置決めおよび固定は完了す
る。
る理由を記す。LEDヘッドは、光学ユニットであり、
変形すると走査線の湾曲など光学的な不具合が発生する
おそれがある。ビスを用いて強固に固定すると、固定の
際にビス締めトルクに基づく変形や、機内昇温時に熱膨
張に基づく変形を引き起こす場合がある。一方、LED
ヘッド12を、固定することなく、自重のみで装置本体に
搭載することは、輸送時の破損や、画像形成時の振動に
よる画像ムラ発生が懸念され、現実的では無い。したが
って、LEDヘッド12を装置本体に対し弾性的に固定
し、上記の問題を未然に防止している。
来の位置決め方法は、以下に説明するように、深度がず
れるという問題点を有している。
31b,32bとの間には、半径方向に嵌合ガタが設けられ
ている。これは、当然のことながら、隙間が無いと、ユ
ニットが着脱できないためである。また、前述した機内
昇温による熱膨張に際して、本体側とユニット側のスパ
ン変化を拘束しないようにして、ユニット内に応力が発
生するのを防止したものである。
のため、通常、前後のピントピン31,32の軸線は、平行
とはならず傾きを持つ。このため、嵌合長を短めに設定
し、LEDヘッド12を装着可能にしている。
z方向に静的にずれても光学的な問題は発生しない。し
かしながら、光軸(y軸)と直交関係にあるユニットの
長手軸(z軸)回りに、ユニットが回転すると、深度が
ずれる(狂う)という問題が発生する。この深度ずれの
発生要因としては、(1)ユニットの倒れによる深度ず
れ、(2)治具とユニット間の位置再現不良による深度ず
れ、という2つのケースがある。
について説明する。ユニットに何らかの外力が作用する
と、ユニットが傾き、光路長が変化する。外力が作用す
る具体例としては、電気束線(ユニットと体間)による
ストレス等が挙げられる。
および、光路長の変化の様子を説明する。図12(a)は、
LEDヘッド12のピントピン31部の断面図であり、(b)
は(a)に対応する、正規の状態の光学図である。また図1
3(a)はユニットが傾斜した状態の図であり、(b)は(a)に
対応する、傾斜時の光学図である。
アレイ201により発光された光は、結像手段であるレン
ズアレイ202により、電子写真感光体である感光体ドラ
ム11の表面に結像される。図12(b)に示す正規の光路長
L1は10mmである。
32bの径dは、称呼値が4mmであり、嵌合ガタは直径で
20μmある。嵌合長bは1.6mmとしている。また台座31a
の半径R1は4.5mmである。上記の寸法関係において、L
EDヘッド12をピントピンに対して傾けると、その傾き
角θ1は、最大で0.7度となる。
のである。LEDヘッド12は、ピントピンの台座31aと
の当接点であるC点を、回転支点として傾斜する。傾斜
時の光路長L2は10.6mmとなる。つまり、60μmの深度ず
れが生じる。
とにより、この深度のずれ量は、幾何学的に低減され
る。しかしながら、弊害として、ユニットの搭載状態が
動的に不安定となるため、振動による画像ムラの発生等
が懸念され、簡単には実施できない。
による深度ずれ」について説明する。図14は治具ユニッ
ト99のピントピン31,32に対する搭載状態を示す説明図
で、図15はLEDヘッド12のピントピン31,32に対する
搭載状態を示す説明図である。図の左側は、LEDヘッ
ド12の手前側の断面で、図の右側は、奥側の断面を示し
ている。
イヤルゲージ等を備えた治具ユニット99を、本体内の調
整箇所(ピントピン)に装着して行なう。そして、調整
後、治具ユニット99を外し、製品ユニット(LEDヘッ
ド12)を組み付けるという工程を取る。
31,32の軸線は、通常、部品公差の影響で、平行とはな
らない。ピントピン31と32の座面は、図14にて、θ2で
示される傾き角を持つことになる。LEDヘッドを搭載
する座面が、このように1つの平面でなく、また、嵌合
部にて自由度があるため、LEDヘッドの姿勢(角度)
は明確に定まらず、任意なものとなる。以下、治具調整
時と、ユニット組み付け時で、搭載状態(ユニットの姿
勢)が変化する場合の、深度ずれの発生メカニズムを図
示説明する。なお、傾き角θ2は0.5度としている。
ット99は、手前側のピントピン31の座面31aにならうも
のとする。この時、奥側は、点で受けることになる。ピ
ントピン32の座面32aの角であるD部に、治具ユニット
99は当接する。この姿勢で高さ調整が行なわれる。前後
の仮想光路長Lf1,Lr1は共に10mmである。
ユニットの搭載状態を再現しない場合を考える。図15に
示すように、LEDヘッド12は、奥側のピントピン32の
座面32aに、ならうものとする。手前側は、ピントピン
31の座面31aの角であるE部に当接する。図15のLED
ヘッド12は、図14の治具ユニット99に対して、右回りに
回転している。回転に伴い、手前側はE部を支点に浮き
上がり、奥側は、D部を支点に沈み込む。このため、光
路長は変化してしまう。正規の光路長に対し、前後の光
路長Lf2,Lr2は、それぞれ、+40μm、−40μmのずれ
量を有する。
(1)外力の有無(例:ユニットに対する電気束線による
ストレス)、(2)治具ユニットと製品ユニットのわずか
な形状差。質量、重心の差、(3)搭載状態の安定度が同
程度であることによる任意性(偶然性)、が挙げられ
る。
れ」や、「治具〜ユニット間・位置再現不良」により、
最大で、60μm程度の深度ずれが発生し得る。
て説明する。これは、光学系の設計によるが、一般に、
±70μm程度である。この値を、例えば、以下のように
公差振り分けする。
ット取付け部)±20μm。
振れ)±20μm。
力として、ギリギリのものであり、結果として、マージ
ンは僅かしか残らない。
ジン(10μm)を大きく上回るものであり、深度は規格
外となる。その結果、ピント不良画像が発生する。
で、その目的は、露光手段の位置決めに関連して生じる
深度のずれを防止し、ピント不良の無い、画質の優れた
画像形成装置を提供するものである。
の本発明に係る代表的な構成は、電子写真感光体に露光
手段によって選択的な露光を行い潜像を形成し、該潜像
を現像剤で現像して記録媒体に転写する電子写真画像形
成装置において、装置本体に対する前記露光手段の位置
決め部として、該露光手段の長手軸回りの角度を規定す
る部位を3ヶ所設けたことを特徴とする。
光手段の位置決め部として、露光手段の長手軸(z軸)
回りの角度を規定する部位を、3ヶ所あるいは1つの平
面内に設けたために、光軸のx−y座標系における変動
が極少に抑えられ、光路長の(深度の)安定化と高精度
化が図られる。その結果、ピント不良画像の発生が防止
され、優れた画質を実現できる
成装置の一実施形態について、図面を参照して説明す
る。
いて説明する。なお、従来例と同じ構成のものについて
は、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
に係る電子写真画像形成装置の一例としての複写機の構
成説明図である。この装置は、イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの4色のトナーを重ね合わせて画像の形
成を行うタンデム型のカラー電子写真複写機である。
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部である。
送部2により給送された後、レジストローラ3に到達す
る。記録シートは、レジストローラ3により斜行等を補
正し、タイミングをとって転写ベルト4に向かって送り
出される。この間に、原稿読み取り装置(不図示)、あ
るいはコンピュータ等の出力装置(不図示)より送られ
た画像情報信号によって電子写真感光体としての感光体
ドラム11(11C,11M,11Y,11K)上にはそれぞれ各
色に対応した潜像が形成される。レジストローラ3より
送り出された記録シートは、転写ベルト4上に静電吸着
され、該転写ベルト4により各色画像形成部10(10Y,
10M,10C,10K)の下を通過しながら搬送されてい
く。
のまわりに、露光手段であるLEDヘッド12(12Y,12
M,12C,12K)、現像器13(13Y,13M,13C,13
K)、注入帯電器14(14Y,14M,14C,14K)が配置
され、電子写真プロセスにより感光体ドラム11の表面に
各色のトナー像を形成する。
ム11が近接するところで、転写手段5(5Y,5M,5
C,5K)の作用により、順次記録シート上に転写され
る。
分離により転写ベルト4から剥がされ、定着部6に搬送
される。定着部6は加熱されており、各色のトナーは熱
溶融し記録シート上に定着される。完成したカラー画像
は、排出トレイ7上に排出され、複写動作は終了する。
手段であるLEDヘッド12の、装置本体に対する位置決
め方法について、図1乃至図3を用いて説明する。な
お、図1はLEDヘッド12全体の斜視説明図であり、図
2はLEDヘッド12の手前側の部位を示す正面説明図で
ある。また、図3は感光体ドラム11およびLEDヘッド
12の側面説明図である。
の嵌合部位が合わせて3箇所設けられている。LEDヘ
ッド12の手前側には、貫通孔である丸孔121が下部に、
そして上部には溝部123が設けられており、ピントピン3
6の下部の嵌合部36bと、上部の嵌合部36cに対してそ
れぞれ嵌合する。後側は、貫通孔である丸長孔122と、
ピントピン32の根元部32bとが嵌合する。
めについては、従来例と同様に、ピントピン36,32の高
さをベース部材23,24に対し調整し、LEDヘッド12
を、前後2箇所のピントピンの台座36a,32a部に搭載
する方法をとる。
決め態様を、幾何学的に説明する。まず、x方向につい
ては、丸孔121、溝部123、丸長孔122の3ヶ所嵌合部位
があり、この3点で平面(y−z平面)が定義される。
のユニット基準面が、台座36a,32a部に搭載されるこ
とで位置決めされ、z方向は、丸孔121の1箇所で位置
決めがなされる。ここで、図3に示すように、丸孔121
部と前側のユニット基準面の交点をF点、後側のユニッ
ト基準面と台座32aとの当接部をG点とする。前記y−
z平面内において、交点Fをピボット(pivot)点とし
て、当接部Gをレベル(lever)点として、ユニットの
位置(代表点位置)とユニットの向き(角度)が定義さ
れる。
も含めて厳密に定義される。なお、従来例と同様に、L
EDヘッド12は、ピントピン36,32の台座に対し、付勢
して固定するものである。図3中、51,61は、バネを用
いた固定手段である。以上で、LEDヘッド12の位置決
めおよび固定は完了する。
ずれについて説明する。嵌合部の称呼寸法を記す。図2
に示すように、ピントピン36の下部嵌合部36bの軸径d
1は、Φ4である。上部嵌合部36cの軸径d3は、それよ
りも少し小さくし、Φ3.8としている。一方、図3に示
すように、ピントピン32の嵌合部32bの軸径d2は、Φ
4である。嵌合長b1,b2,b3は、1乃至2mm程度で
ある。下部嵌合部36bと上部嵌合部36cのスパンSは40
mmとしている。これらの嵌合部の嵌合ガタは、従来例と
同様に直径で20μmあるとする。
りに回転させた場合)、上部嵌合部36cと下部嵌合部36
bの2箇所で傾きが規制される。そのスパンSを40mmと
大きくしているので、z軸回りの回転量は、最大で0.3
度と、従来例の0.7度と比べ大幅に減少する。深度ずれ
は、最大で2μmとなる。
いては、以下に説明するように問題解決が図られる。
と、ユニット12との間で許容される相対角度は、上述の
値である±0.3度である。一方、奥側のピントピン32
と、ユニット12との間で許容される相対角度は、±0.7
度である。両者の値は、メリハリがついており、許容量
の小さい手前側が、ユニットの傾きを規制する、角度方
向の位置決め部として機能する。
め部を設けたので、治具ユニット、製品ユニットによら
ず、常に、手前側のピントピン36にて、角度方向の位置
決めが成される。このため、ユニットの姿勢が変化する
ことによる深度ずれは、未然に防止される。
は、最大で2μmと極めて小さな値となり、前述のマー
ジン(10μm)内に収まるものである。その結果、ピン
ト不良画像の発生が防止され、優れた画質を実現できる
という効果がある。
する他の構成に係る第2実施形態について図5及び図6
を参照して説明する。なお、図5はLEDヘッド12全体
の斜視説明図であり、図6はLEDヘッド12の手前側の
部位を示す正面説明図である。また、前述した第1実施
形態と同一部材は同一符号を付す。
は、位置決め用の嵌合部位が合わせて2箇所設けられて
いる。LEDヘッド12の手前側には、溝部124が設けら
れており、ピントピン37の軸部37bと嵌合する。後側
は、貫通孔である丸孔125と、ピントピン32の根元部32
bとが嵌合する。軸径d4,d2は4mmとしている。
嵌合長b4は40mmとしている。一方、ピントピン32の軸
根元部32bと、丸孔125との嵌合長b2は、1乃至2mm程
度としている。
軸線)と、1つの点(軸根元部32b)で、1つの平面
(y−z平面)を定義するものである。
ることで、z軸回りの角度方向の位置決めが成される。
その結果、本構成は、第1実施形態に記載した内容と、
同様の作用・効果が得られる。
て、露光手段としてのLEDヘッド12が横長の場合の位
置決め構成について図7乃至図9を参照して説明する。
なお、図7はLEDヘッド12全体の斜視説明図であり、
図8はLEDヘッドの位置決めを示す正面説明図、図9
はLEDヘッドの位置決めを示す平面説明図である。ま
た、この場合も前述した実施形態と同一部材は同一符号
を付す。
位が合わせて3箇所設けられている。LEDヘッド12の
手前側には、丸孔121が設けられており、ピントピン31
の根元部31bと嵌合する。後側は、丸長孔122と、ピン
トピン32の根元部32bとが嵌合する。
リ部126が設けられ、ピン41の端部41bと嵌合する。ピ
ン41は本体前側板21に固定される部品である。これらの
軸径d1,d2,d5は、4mmとしている。また、嵌合長
b1,b2,b5は、1乃至2mm程度としている。
めについては、第1実施形態と同様に、ピントピン31,
32の高さをベース部材23,24に対し調整し、LEDヘッ
ド12を、前後2箇所のピントピンの台座31a,32a部に
搭載する方法をとる。
と、ピン41の嵌合部の3ヶ所で、平面(x−z平面)を
定義するものである。なお、ピントピンの座面31a,32
aは、面では無く、点として位置決めに活用するため、
座面が傾いていても支障は無い。
2実施形態と同様に、ユニットのz軸回りの角度方向位
置が、厳密に決まる構成である。その結果、本構成は、
第1、第2実施形態に記載した内容と、同様の作用・効
果が得られる。
れるものでは無く、左面(図9に示すH面)や、後面
(I面)であっても構わない。この場合、ピン41は、不
図示のステーや本体後側板22に固定されるものである。
る露光手段の位置決め部として、露光手段の長手軸回り
の角度を規定する部位を、3ヶ所あるいは1つの平面内
に設けたために、光軸の変動が極少に抑えられ、光路長
の(深度の)安定化と高精度化が図られる。その結果、
ピント不良画像の発生が防止され、優れた画質を実現で
きる。
である。
である。
ての複写機の構成説明図である。
である。
る。
る。
図である。
図である。
面図であり、(b)は(a)に対応する、正規の状態の光学図
である。
(b)は(a)に対応する、傾斜時の光学図である。
を示す説明図である。
を示す説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 電子写真感光体に露光手段によって選択
的な露光を行い潜像を形成し、該潜像を現像剤で現像し
て記録媒体に転写する電子写真画像形成装置において、 装置本体に対する前記露光手段の位置決め部として、該
露光手段の長手軸回りの角度を規定する部位を3ヶ所設
けたことを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 【請求項2】 電子写真感光体に露光手段によって選択
的な露光を行い潜像を形成し、該潜像を現像剤で現像し
て記録媒体に転写する電子写真画像形成装置において、 装置本体に対する前記露光手段の位置決め部として、該
露光手段の長手軸回りの角度を規定する部位を、1つの
平面内に配したことを特徴とする電子写真画像形成装
置。 - 【請求項3】 前記露光手段の位置決め部は、嵌合部位
を2ヶ所設けたものであり、一方の嵌合長を長く設定
し、他方の嵌合長を短く設定したことを特徴とする請求
項2に記載の電子写真画像形成装置。 - 【請求項4】 前記露光手段は、複数の発光素子を直線
的に並べた発光手段と、該発光素子が発した光を所定の
位置に結像させる結像手段とを備えていることを特徴と
する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の電子
写真画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000197564A JP2002014524A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 電子写真画像形成装置 |
US09/887,050 US6545693B2 (en) | 2000-06-30 | 2001-06-25 | Exposing unit having first and second fixing members |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000197564A JP2002014524A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 電子写真画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=18695873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000197564A Pending JP2002014524A (ja) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | 電子写真画像形成装置 |
Country Status (2)
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US (1) | US6545693B2 (ja) |
JP (1) | JP2002014524A (ja) |
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